Javier Santaolalla - El bosón de Higgs no te va a hacer la cama

Mamma mia, qué emoción, estoy extenuado. Con esto Thomson ha hecho una cosa increíble. Ha encontrado el primer componente verdaderamente fundamental, que no se puede romper. Y tiene carga negativa: el electrón. Claro que si el electrón es de carga negativa y el átomo es neutro, necesitamos algo positivo para compensar lo negativo, ¿no? Y además si el electrón es tan ligero… ese algo debe tener toda la masa que falta. Por eso Thomson imaginó el átomo como una especie de panettone. Bueno, los hipsters dirían un muffin y la gente normal diría que es una magdalena con trozos de chocolate. Los pedazos de chocolate serían los electrones, negativos, y el resto, más masivo y positivo, sería como un bloque donde se incrustan los electrones. Éste fue el primer modelo del átomo. Y todo con una tubería, de esas que tenemos siempre Mario y yo encima.

Así empezaron a despedazar poco a poco el átomo y a descubrir las que hoy llamamos partículas subatómicas. Poco tiempo después Ernest Rutherford lanzó partículas alfa (núcleos de helio, que no es otra cosa que dos protones y dos neutrones) contra una lámina de oro. Lo que observó no se lo podía ni imaginar. En primer lugar la mayor parte de las partículas atravesaban la lámina. ¡El átomo tenía que contener mucho espacio vacío! Y aunque la mayoría se desviaba un poquito, algunas partículas alfa rebotaban completamente, volvían hacia atrás. Esto era increíble, como lanzar una bala contra un papel y esperar que rebote. ¿Cómo podía ser esto? Rutherford dio una nueva interpretación: quizás en vez de ser como un panettone, el átomo era una bola concentrada de materia positiva, muy pequeña pero con mucha masa (el núcleo), rodeada por electrones que le dan vueltas, con carga negativa y casi sin masa. Y el espacio entre ellos… ¡estaría vacío! Sería como nuestro Sistema Solar. El núcleo sería como el Sol y los “planetas” serían los electrones. El átomo… ¡estaría muy vacío! Es como colocar un alfiler en un estadio de futbol, como San Siro: pues la cabeza del alfiler sería el núcleo y los electrones estarían lejos, por las gradas.

Este modelo parecía funcionar. Disponemos ahora de electrones que giran alrededor de los núcleos de carga positiva, donde están los protones. El átomo más simple, el de hidrógeno, estaría formado por un protón alrededor del cual gira un electrón. El segundo átomo más simple es el de helio, formado por dos protones en el núcleo y dos electrones orbitando. Y así sucesivamente, añadiendo más protones al núcleo y electrones dando vueltas, pasamos por todos los átomos de la tabla periódica, desde el hidrógeno hasta el carbono, oxígeno, fósforo, hierro, uranio… Todos los elementos se crearían por combinación de electrones y protones formando sistemas neutros, sin carga neta.

Esto tiene sentido, pero algo falla. La masa total de los átomos no parecía ser la suma de las masas de los electrones y protones. Es decir, parecía que dentro del átomo había algo que no podíamos ver. De esto se percató un nuevo héroe, James Chadwick, en la década de 1930, descubriendo, en sucesivos experimentos, una nueva partícula: el neutrón. Ya tenemos el trío montado: electrones, protones y neutrones. Y con ello podemos formar cualquier cosa: hidrógeno, oxígeno, agua, aire, sal, grafito, hierro, oro… Sólo tenemos que combinar estos tres ingredientes de la forma correcta para obtener el elemento que queramos. ¡Es genial! Tenemos un modelo simple, tanto como el de los griegos, con sólo tres piezas. Pero no sólo eso: este modelo lo hemos demostrado con experimentos. Hemos usado la lógica y la experimentación para llegar a ello. ¡Hemos hallado los componentes últimos de la materia!

—No tienes idea de nada —me dijo de repente una voz robótica—. Eres basura.

—¡Stephen Hawking ! ¿Qué haces por aquí?

—Me dijeron que venías y quería curiosear.

—Pues adelante…

—Quería ver tu cara cuando te contara las malas noticias. Porque siento decepcionarte, pero las cosas no son tan fáciles ni tan bonitas.

—Pero… ¿cómo?

—La alegría no dio para mucho. Según fueron ampliándose los experimentos empezaron a aparecer partículas, unas tras otras. Que si un pión, que si un muón, que si un ípsilon… Sin contar las antipartículas, que tampoco tardaron mucho en aparecer: antielectrón, antiprotón, antineutrón… Era un desmadre. Sin comerlo ni beberlo se pasó de un maravilloso sistema de tres partículas fundamentales (protón, electrón y neutrón) a tener que vérnoslas con una multitud de partículas que no sabíamos ni qué hacer con ellas.

—Suena horrible.

—Sí, porque además no se esperaban. Un premio Nobel, Isaac Rabi, dijo una vez: “¿Quién ha pedido esto?”, refiriéndose al descubrimiento del muón. Porque… ¡no pintaba nada! Como tú en los juegos de Mario…

—Sin ofender.

—También se comentaba que en vez de dar premios Nobel a quien encontrara una partícula nueva, habría que multarlo. Era desagradable ver cómo cada vez aparecían más y más partículas sin ningún sentido, sin seguir ninguna regla, sin ningún control. La situación recordaba a… ¿A ti no te recuerda a algo?

—¿La tabla periódica?

—Sí. Como la de Newlands, quien ante tanto elemento químico los dispuso en forma de tabla para ver si encontraba algún patrón.

—¿Y que solución hay ahora?

—Hoy en día estas partículas están ya clasificadas. Se ha descubierto que dentro de protones y neutrones hay unas cositas chiquititas y muy raras que llamamos quarks. Y a partir de aquí comienza a lamentarse la falta de originalidad de los físicos para poner nombre a las cosas. Un protón tiene dos quarks up y un quark down, mientras que un neutrón tiene dos QUARKS DOWN y un up. Además se descubrió una partícula que se llama neutrino, que atraviesa todo lo que se encuentra por su camino. Este neutrino con el electrón forman lo que se llama una dupla, pero yo los llamo electroneutrino. Como Juan Magán y J. Balvin, pero en física de partículas.

—Electrolatino… Madre mía, continúa, Stephen, por favor, antes de que me eche a llorar.

—Los dos pertenecen a una familia de partículas que llamamos leptones. Los quarks up y down forman otra dupla. Con estas cuatro partículas podemos explicar toda la materia del universo visible. Esas dos duplas de quarks y leptones forman lo que se llama primera generación. Ojalá aquí se hubiera acabado todo…

—Pero ¿no es así? ¿Qué más hay?

—Pues resulta que el universo es un poco vago y decide hacer lo que todos alguna vez hemos hecho: copiar. Así que existe una segunda generación de partículas, que es una copia, o una digievolución, de la primera. Tal cual, sólo que ahora cada partícula es un poco más masiva que su equivalente de la generación anterior. Así tenemos una copia de los quarks up y down que son charm y strange (no se quejen de los nombres, no fui yo). Y lo mismo con los leptones: tenemos el muón y el neutrino muónico. Estas cuatro partículas son iguales que sus hermanas de la primera generación, pero un poco más masivas. ¡Pesan más! Y como no hay dos sin tres, pues tenemos la tercera generación, formada por el doblete de quarks top y bottom (olé) y los leptones tau y neutrino tau. Si te fijas bien es como las evoluciones Pokémon: el electrón, el muón y el tau, que son iguales pero con distinta masa; el up, el charm y el top; el down, el strange y el bottom; y los neutrinos electrónico, muónico y tau. Y no, esto no acaba aquí porque por cada partícula tenemos una antipartícula.

—¡Copiando otra vez!